GNU编译器处理可分配派生类型组件的行为是否符合Fortran标准？

示例代码 #

program prog
    type node
        integer::val
        type(node),allocatable::next
    end type
    type(node)::a,b
    allocate(a%next)
    a%val=1
    a%next%val=2
    print*,a%val,a%next%val
    b=a
    b%val=3
    b%next%val=4
    print*,a%val,a%next%val
    deallocate(b%next)
    print*,a%val,a%next%val
end

不同编译器的输出结果 #

GNU Fortran（gfortran-13.1.0）输出： #

1           2
           1           4
           1           0

Intel Fortran（ifx-2024.1.0）/ NAG Fortran（nagfor-7.1）输出： #

1           2
           1           2
           1           2

行为差异分析 #

• gfortran表现：执行赋值语句b=a后，a%next与b%next指向同一块内存。修改b%next%val会同步改变a%next%val；调用deallocate(b%next)后，未释放a%next的内存，仅修改了其内容值。
• Intel/NAG编译器表现：执行b=a时会完成深拷贝，为b%next分配独立的新内存，对b组件的修改、释放操作不会影响a的对应组件。

结论：gfortran存在不符合标准的错误 #

Fortran标准明确规定，对包含可分配组件的派生类型执行赋值操作时，必须执行深拷贝：右侧对象的可分配组件会被复制到左侧对象的新分配内存中，两侧可分配组件拥有独立存储。

gfortran将可分配组件按指针方式处理（浅拷贝）的行为，违反了Fortran标准要求。后续对b%next的修改影响a%next、释放b%next后a%next的异常状态，均为非标准实现导致的错误行为，而非标准定义的未定义行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者V T